農業科技是農業發展的第一推動力。建國以來特別是改革開放以來，中國農業取得了長足的發展，其中農業科技發揮了巨大作用，未來的農業是真正的高科技行業。

利用動植物分子遺傳學和轉基因等生物技術，大規模生產蛋白質、藥物、疫苗等物質用于預防、治療人類及動物疾病。由于分子農業是利用植物生產、提取類物質，便于操作和規模化生產，因而為農業工廠化發展奠定了科技基礎。

分子農業已經成為當下農業發展的主流，除了利用轉基因植物提取抗體外，還利用馬鈴薯、大豆、油菜、水稻等作物生產疫苗。分子農業的出現，使農業產業拓展到醫藥、衛生領域。

包括利用空間站、高空氣球攜帶搭載作物種子、微生物菌種等樣品，在太空宇宙射線、高真空、微重力等特殊條件作用下，誘發染色體畸變，進而導致生物遺傳性狀的變異，快速有效地選育新品種的空間誘變育種。

超級方向一般有兩種：

一是大。利用高新技術把大型動物的生長基因引入體形較小的動物體內，培育出個體粗壯的大型動物。另外，通過倍性育種，可以獲得株高、莖粗、葉大的高產蔬菜或奇特的觀賞植物。

一是小。培育精、優、小巧的微型動植物品種。其次是植物的矮化育種。

由信息技術支持的根據空間變異，定位、定時、定量地實施一整套現代化農事操作技術與管理的系統，是信息技術與農業生產全面結合的一種新型農業。

在水體中開展的海洋水產農牧化活動。所有在近岸淺海海域、潮間帶以及潮上帶室內外水池水槽內開展的蝦、貝、藻、魚類的養殖業都包括在內。

是以蛋白質工程、細胞工程、酶工程為基礎，以基因工程綜合組建的工程農業。

白色農業生產環境高度潔凈，生產過程不存在污染，其產品安全、無毒副作用，加之人們在工廠車間穿戴白色工作服帽從事勞動生產，故稱之為“白色農業”。

傳統的農業生產領域，正在不斷迎來技術投入與科技創新，提升行業供應鏈環節的信息獲取能力和交互速度，重構農業生產鏈條，實現農業生產效率的倍增。互聯網時代的農業相比傳統農業已經產生了巨大變化，農業生產不再主要仰賴人力。技術驅動農業，正一步步變成現實。

【感應器】可以實現農業生產過程的實時可追溯性，并且協助分析農作物、家畜和農業機械設備的狀態。

【食物】可以直接受益于基因重組技術，或許有一天人類可以直接在試驗室里生產出肉制品。

【自動化技術】也對農業有很大幫助，它可以通過大規模機器人和微型機器人對農作物進行工廠級檢查和維護。

【工程技術】則包含各種與農業有關的新技術、新工具和經濟新領域。其中最有趣的是合成生物技術，它可以通過高效重組單細胞生命來獲得燃料，副產品還可用于有機化學和智能設備。

1、空氣與土壤感應器：這些感應器可為自動化農業提供根本性增補，實時了解農林或水源的現狀。2013年已在科研中實現，預計到2015年才能成為主流技術并普遍推廣。

2、設備遠程信息處理：讓機械設備比如拖拉機在快要出現故障時提前向機械師發出警報。2013年已在科研中實現，預計到2016年才能成為主流技術，到2017年才能普遍推廣。

3、家畜生物識別技術：整合GPS、RFID和生物識別技術的頸圈可以自動識別和實時傳輸關于家畜的重要信息。預計到2017年才能在科研中實現，到2020年才能成為主流技術并普遍推廣。

4、農作物感應器：不管土地肥沃程度如何，都可以利用高分辨率農作物感應器檢測出需要施肥的數量。光學感應器或無人機可以利用遠紅外線技術檢測田里的農作物的健康狀態。預計到2015年才能在科研中實現，到2018年才能成為主流技術，到2019年才能普遍推廣。

5、基礎設施狀態感應器：可被用于監測建筑物、橋梁、工廠、農舍和其他基礎設施的震動和材料狀況。配合智能網絡使用，這種感應器就能將關鍵信息反饋給相關的維護人員或機器人。預計到2021年才能在科研中實現，到2025年才能成為主流技術，到2027年才能普遍推廣。

6、基因食品：基因技術可以創造出全新的動物和植物食材，以更好地滿足生物學和生理學的需求。基因食品與基因改良食品不同，它是徹底從無到有的創造。預計到2016年才能在科研中實現，到2021年才能成為主流技術，到2022年才能普遍推廣。

7、培養肉：或被稱為試管肉，它指的是并非來自活體動物的肉制品。目前已有不少科研項目正在進行培養肉的試驗，但迄今為止還沒有生產出能夠供大眾消費的培養肉。預計到2017年才能在科研中實現，到2024年才能成為主流技術，到2027年才能普遍推廣。

8、變速收割控制：未來的收割控制技術是在現有的地理定位技術基礎上發展而成，它可以通過減少重疊播種來節省種子、礦物質、肥料和除草劑。根據需要播種的土地的形狀、生產力水平制定出具體的播種方案，然后就可以利用拖拉機或農業機器人在土地的不同位置因地制宜地進行播種。2013年已在科研中實現，預計到2014年才能成為主流技術，到2016年才能普遍推廣。

9、快速迭代選擇育種：這是下一代選擇育種技術，它可以對育種的最終結果進行量化分析，然后從算法角度提供改良建議。預計到2014年才能在科研中實現，到2017年才能成為主流技術和普遍推廣。

10、農業機器人：常被用于自動化農業生產比如收獲、摘果、犁地、土壤養護、除草、耕種、灌溉等。預計到2018年才能在科研中實現，到2020年才能成為主流技術，到2021年才能普遍推廣。

11、精細農業：根據對田間各種變化因素的監測結果對耕種進行管理。利用衛星圖像和先進的感應器，農場主就可以優化耕種回報，同時還能節省大量的資源。進一步了解農作物的變異性、與地理位置有關的天氣資料和精準的感應器可以改善自動化決策和完善耕種技術。預計到2019年才能在科研中實現，到2023年才能成為主流技術，到2024年才能普遍推廣。

12、機械化農場群落：假設數十個甚至上百個農業機器人與成千上萬個微小的感應器結合在一起，就能組成一個機械化農場群落，它可以在無需人工操作的情況下自動監測、預測、培育和從土地里提取農作物。預計到2023年才能在科研中實現，到2026年才能成為主流技術和普遍推廣。

13、封閉式生態系統：無需與外界進行物質交換的生態系統。從理論上來說，這種封閉式生態系統可以將廢物轉化為氧氣、食物和水以維持系統內的生命體存活。這樣的系統已經出現了，但是由于技術上的限制，那些封閉式生態系統的規模還比較小。預計到2015年才能在科研中實現，到2020年才能成為主流技術，到2021年才能普遍推廣。

14、合成生物學：合成生物學涉及到利用標準化組件對生物學進行編程，就象如今的計算機利用標準化資源庫進行編程一樣。合成生物學將在現有的生物技術基礎上進行大規模創新和拓展，最終目標是讓人類能夠設計、建造和修復各種技術支持的生物系統。2013年已在科研中實現，預計到2023年才能成為主流技術，到2024年才能普遍推廣。

15、垂直農業：這是現代農業的自然發展方向之一。垂直農業可以在專用或多功能摩天大樓里種植植物或養動物。利用類似于溫室的技術，垂直農業可以利用節能燈模擬自然光。垂直農業有很多的優勢，包括全年種植農作物、不受天氣影響、實現城市食物自給自足和降低運輸成本。預計到2023年才能在科研中實現，到2027年才能成為主流技術和普遍推廣。

黨的十八大以來，我國農業科技取得了一系列重大突破，農業科技整體研發實力進入世界前列，在生物育種、土壤改良、畜禽水產養殖、植保與疫病防控、精準栽培、設施農業、農機裝備、產后加工、質量安全、綠色發展等多個領域，涌現出一大批標志性成果，創新水平進入世界第一方陣。

1.水稻基因組學研究及應用國際領先

開創了水稻研究從傳統遺傳圖譜向全基因組水平轉變的先河，引領了水稻精準設計育種的新方向，攻克了水稻生產中產量與多個重要性狀之間相互制約的世界性育種難題，突破了水稻超高產與高品質協同改良的理論和技術瓶頸，奠定了我國在水稻新品種創制理論和技術領域的國際領跑地位，是農業領域重大基礎理論突破，具有世界性、革命性意義。

2.超級稻畝產突破1000公斤

全國水稻各科技創新團隊，選育了多個畝產超過1000公斤的超級稻新品種，年均推廣面積超過1.3億畝，2018年“超優千號”品種在云南個舊再創超級雜交稻百畝示范片畝產1152.3公斤新高。超級稻的研發應用，成為農業科技自主創新、協同攻關的典范，為保障我國糧食安全發揮了重要作用。

3.水稻育種屢獲重大新突破，育種水平又攀新高峰

創新兩系法雜交水稻技術，建立了光溫敏不育系的兩系法雜種優勢有效利用的新途徑，實現了超級雜交稻超高產、米質優、抗性強的有機結合。提出超高產專用早稻育種理論與方法，并創制優質稻米新種質。培育了中嘉早17、龍粳31、五豐優T025等優質新品種，為確保口糧絕對安全提供了堅實的科技支撐。

4.寒地早粳稻優質高產多抗龍粳系列新品種國際領先

開創了寒地早粳稻育種的獨特理論與技術體系，在優異種質材料創制、寒地早粳稻優質高產多抗新品種培育等方面，達到國際同類研究領先水平，在黑龍江省內外累計推廣1.37億畝。

5.節水抗旱稻—水稻遺傳資源的創制保護和研究利用

節水抗旱稻是兼具水稻高產優質和旱稻節水抗旱特性，在高產水田種植，節水減排省工；在低畦易澇旱地種植，優化種植結構；在山改（坡、拋荒）地種植，拓展水稻種植面積。

6.我國首次鑒定玉米、水稻趨同選擇的關鍵基因

鑒定了調控玉米穗行數的關鍵基因KRN2，發現了水稻同源基因OsKRN2與玉米KRN2功能和選擇機制保守，創制了KRN2和OsKRN2基因功能敲除的新材料，玉米和水稻的產量可分別提高10%、8%，并且無負面影響。為作物育種提供了戰略基因資源，為作物馴化的機理解析和未來作物育種奠定了重要理論基礎，為從頭馴化或再馴化創制新型作物提供有價值的信息。

7.玉米籽粒機收新品種及配套技術體系集成應用

攻克了宜機收品種選育、收獲時籽粒破碎率高的產業技術難題，審定了一批優良新品種，提出了從病蟲害防治到專用聯合收獲機械的綜合解決方案，使我國玉米籽粒機收新品種推廣面積從“十二五”末的零星起步，發展到2019年的2000多萬畝，實現了育種目標和生產方式的變革。

8.轉基因玉米、大豆新品種培育成功

目前已成功培育 11 個轉基因抗蟲耐除草劑玉米，3 個轉基因耐除草劑大豆獲得了生產應用安全證書。開辟了自主培育轉基因抗蟲耐除草劑玉米、耐除草劑大豆的道路，填補了國內空白，實現了轉基因研發從追趕到跨越的重大轉變，奠定了現代種業發展的堅實基礎。

9.冬小麥節水新品種與配套技術集成應用

攻克了節水品種不優質、不增產的技術難題，實現了小麥“節水、省肥、簡化、高產”四統一，5年累計推廣1.1億多畝，為破解華北地區水資源匱乏、地下水超采做出了重要貢獻。

10.小麥—冰草遠緣雜交，引領國際小麥遺傳改良

突破小麥與冰草屬間遠緣雜交難題，豐富了育種抗源高產源和遺傳多樣性。創建了小麥多樣化抗病優質基因資源創新和加速利用的“滾動式加代回交轉育”方法，建立了分子標記輔助選擇技術體系。突破了小麥耐熱品種培育中的瓶頸問題，建立了小麥耐熱資源創新和高效利用的技術體系。育成中麥895、農大1108、農大5181等一批優質高產小麥品種，在全國大面積推廣。

11.破解小麥“癌癥”的基因密碼

我國首次從小麥近緣植物長穗偃麥草中克隆出抗赤霉病基因Fhb7，揭示其遺傳和分子調控機理，為解決小麥赤霉病世界性難題找到了“金鑰匙”，選育的新品種“山農48”，已通過審定并大面積推廣種植。轉錄因子FgPacC介導小麥赤霉病菌適應寄主高鐵環境的表觀遺傳新機制，研究結果有助于深入理解病原菌寄主適應性的分子機制，并為赤霉病防控新策略的制定提供理論基礎。

12.單倍體育種高效育種技術體系國際領先

在國際上率先建立了小麥、番茄、油菜等雙子葉植物單倍體誘導體系，創建了單倍體高效加倍技術，形成新的育種模式，利用該技術創制的中農大678和京農科728新品種已累計推廣面積超過1億畝。該成果與應用基礎研究和育種實踐緊密結合，創建了單倍體育種高效技術體系，具有重大的科學意義和應用價值。

13.油菜生產全程機械化取得重大進展

攻克了油菜生產從播種、田間管理到收獲的機械化技術難點，創建了在全國油菜主產區可復制、可推廣的高產高效生產模式，全國油菜耕種收綜合機械化水平從2007年的不足20%提高到2018年的53.6%。

14.創制大豆油菜新品種

建立了廣適高產大豆育種技術體系，培育出廣適高產的中黃13、中豆63等優質大豆新品種，培育轉基因大豆新種質中黃6106和DBN9904，創制了具有完全自主知識產權的高含油量、雙低、高產、多抗、廣適油菜新品種中油雜19、中油雜501 ，“華油雜62R” “華雙5R” “華油雜5R”和“華油雜115R”具有高產高油抗倒抗根腫病的優異性狀，結束油菜生產中無抗根腫病品種可用的被動局面，畝增收300—500元，顯著促進了我國大豆油料育種技術提升和生產發展。

15.中國荷斯坦牛基因組選擇分子育種技術體系的建立與應用

創建了具有自主知識產權的中國荷斯坦牛基因組選擇分子育種技術體系，被農業農村部指定為我國荷斯坦青年公牛遺傳評估的唯一方法，2012年起在全國推廣使用，提高了種牛選擇的可靠性，大幅度縮短了育種周期，加快了遺傳進展，整體提升了我國奶牛育種水平。

16.鄉村振興路上“領頭牛”——華西牛

歷時43年的雜交改良和持續選育，我國成功培育出肉牛新品種“華西牛”，已經審定獲得國家畜禽新品種證書，生產性能和綜合品質與國外主要憑證性能持平。預計到2027年，年提供進站種公牛500頭，主導品種核心種源進口替代率達80%，將大幅度降低核心種源的進口比例，實現核心種源自主可控。

17.自主培育白羽肉雞肉鴨新品種，白羽肉禽“卡脖子”現象有效緩解

培育出我國首批白羽肉雞新品種“廣明2號”“圣澤901”“沃德188”，主要生產性能與國際主流品種基本持平，實現了我國白羽肉雞種源“從0到1”的突破。創建了多項肉鴨育種新技術和肉鴨品系資源庫，育成了“中畜草原白羽肉鴨”新品種（系）和“中新白羽肉鴨”新品種（系）以及抗基因3型鴨甲肝病毒的專門化品系，打破了櫻桃谷鴨等國外品種對中國市場的壟斷。

18.耐高溫的櫛孔扇貝“蓬萊紅2號”

發明了新型高效全基因組標記篩查分型技術、高通量、多種類型分子標記通用的分型技術等系列技術，突破了水產生物全基因組育種分析的技術瓶頸，開發了貝類分子育種技術和具有完全知識產權的貝類遺傳評估系統，育成多個高產抗逆新品種，經濟效益顯著，其中“蓬萊紅2號”為水產領域第一個全基因組選育品種，引領了水產種業技術發展。

19.解析園藝作物遺傳密碼，引領蔬菜基因組學發展

破解了第一個蔬菜作物—黃瓜的基因組遺傳密碼，培育了‘蔬研’系列黃瓜品種，解析了馬鈴薯自交衰退的遺傳基礎，育成世界第一個二倍體馬鈴薯概念性品種“優薯1號”。先后繪制完成了黃瓜、番茄、西瓜、大白菜、甘藍等蔬菜作物的全基因組序列圖譜和變異圖譜，帶動我國蔬菜基因組學科進入國際領先行列。

20.我國實現橡膠樹種源自主可控

突破了橡膠樹次生體胚循環增殖技術，在國際上率先實現“熱研7-33-97”等我國自主培育的橡膠樹品種體胚苗規模化繁育。國內建成全球首個天然橡膠體胚苗規模化生產示范基地，年產能超100萬株，為實現橡膠樹種源自主可控，保障國家戰略物資安全供給和促進產業高質量發展提供了科技支撐。

21. H7N9禽流感疫苗研發成功并大規模應用

禽流感疫苗研發創新團隊在國際上率先研發出高效H5/H7二價禽流感滅活疫苗，阻斷了H7N9病毒從動物向人類傳播，是“從動物源頭控制人獸共患傳染病”的成功典范。

22.豬病毒性腹瀉三聯活疫苗研發成功并應用

攻克了3種豬腹瀉病毒疫苗創制和生產中的世界性難題，實現了“一針防三病”的效果，該產品累計推廣應用超過6000余萬頭母豬，為我國生豬產業健康發展做出了重要貢獻。

23.草地貪夜蛾等遷飛性害蟲防治技術取得突破

闡明了草地貪夜蛾生物學和發生規律，構建了實時監測預警技術體系，自主研發了生物農藥蘇云金芽胞桿菌工程菌G033A，創制我國第一例具有自主知識產權的基因工程微生物農藥，打破了國外同類產品的壟斷，田間防效達到85%以上。研發出新型種衣劑、造粒工藝和植保無人機施用技術，綜合防治效果提升顯著該技術體系已大面積示范應用，并由聯合國糧農組織向全球推薦。

24.蔬菜基因組學研究利用國際領先

攻克了利用多組學研究作物復雜性狀的重大難題，打通了從基因組到蔬菜新品種的技術通路，引領了國際蔬菜育種新方向，奠定了我國優良蔬菜品種培育的理論基礎。

25.自主基因編輯工具突破種業核心關鍵技術

我國研發出具有自主知識產權的Cas12i、Cas12j兩把“基因剪刀”，突破傳統育種難以解決的遺傳障礙，實現特定性狀的精準改變，徹底顛覆農業生物遺傳改良技術路徑和選育效率，彌補了我國在基因編輯工具領域的技術空白，打破了國外對該項技術的壟斷。

26. “梨樹模式”開出了保護利用黑土地“良方”

“梨樹模式”通過將廢棄的秸稈還給土壤，可以保持永久性土壤覆蓋、最低程度的土壤耕作以及植物物種多樣化發展，實現兼顧黑土地保護與利用，提升了土壤的蓄水量，有效抑制了土壤的沙化問題出現，充分激活黑土地，提升黑土地的利用效率，提高糧食的產量。

27.構建“天空地”農業感知系統，服務國家糧食生產決策

構建了多源多尺度農作物遙感監測技術體系，創建天（遙感）空（航空）地（地面傳感網）農業感知系統，長期服務于國家糧食生產宏觀決策，并全球推廣。突破了災情信息星機地一體化快速獲取、旱澇災害動態解析和災損評估等關鍵技術，建立了高精度、大尺度和短周期的旱澇災害遙感監測系統，實現全國旱災常規監測。

28.創建智能LED植物工廠技術體系，開拓未來農業發展新模式

針對植物工廠亟待突破的共性關鍵技術開展了植物LED節能光源、智能管控、作物品質調控與快速繁育等一系列研發工作，在光配方構建與LED光源創制、光-溫耦合節能調溫、光-營養協同調控、作物快速繁育技術等方面取得了重大突破，創建了我國自主知識產權的智能LED植物工廠技術體系，并在國內外廣泛應用。

29.全球首艘10萬噸級游弋式智慧養殖工船

“國信1號”養殖工船總長249.9米、排水量13萬噸，養殖水體9萬立方米，養殖密度是近岸網箱的4—6倍，養殖周期縮短1/3，可開展大黃魚、石斑魚、大西洋鮭魚等名優魚種養殖，年產量3700噸，向世界提供了深遠海養殖的“中國方案”。

30.植物到動物的功能基因轉移首獲證實

經過20年追蹤研究發現，“超級害蟲”煙粉虱可以從寄主植物獲得防御性基因功能，具有類似“以子之矛、攻子之盾”的能力，首次研究證實植物和動物之間存在功能性基因水平轉移現象，揭示了昆蟲如何利用水平轉移基因來克服宿主的防御，為探索昆蟲適應性進化規律開辟了新的視角，也為新一代靶標基因導向的煙粉虱田間精準綠色防控技術研發提供全新思路。